碳基钙钛矿太阳电池背界面接触调控及其对器件性能的影响机制研究

基本信息
批准号:61904014
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:张慧银
学科分类:
依托单位:北京信息科技大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
钙钛矿太阳能电池背界面接触稳定性碳电极
结项摘要

Device stability is currently the main bottleneck restricting the further development and industrialization of perovskite solar cells. In recent years, carbon-based perovskite solar cells, constructed with carbon electrodes instead of metal electrodes, have shown great advantages in improving device stability. However, attributed to the poor back-interface contact between carbon electrode and perovskite/hole transporting layer, the efficiency of carbon-based perovskite solar cells is still lower. In order to address this issue, we propose to study on the back-interface contact regulation of carbon-based perovskite solar cells and its effect on device performance: we propose to develop a new-type flexible carbon electrode with adhesiveness, regulating the interface connection between carbon electrode and perovskite/hole transporting layer, establishing excellent back-interface physical contact, and investigating the structure-efficiency relationship between carbon-electrode microstructure and device efficiency; Further, passivation of interface defect states and regulation of interface energy band structure are carried out to optimize the back-interface electrical contact and regulate the back-interface carrier transporting characteristics; Subsequently, we will investigate long-term device stability systematically and reveal the internal mechanism of back-interface contact properties influencing device stability. This project can provide theoretical basis for efficient and stable perovskite solar cell technology, and promote its industrialization process.

器件稳定性是当前制约钙钛矿太阳能电池进一步发展和产业化的主要瓶颈。近年来,碳电极取代金属电极构筑的碳基钙钛矿太阳能电池在提高器件稳定性方面展现了极大的优势,然而碳电极与钙钛矿/空穴传输层之间存在的背界面接触问题使得碳基钙钛矿太阳能电池的效率仍然偏低。针对这一问题,本项目拟开展碳基钙钛矿太阳能电池背界面接触调控及其对器件性能的影响机制研究:发展具有粘附性的新型柔性碳电极,调控碳电极与钙钛矿/空穴传输层之间的界面粘附作用,构建优异的背界面物理接触,并探究碳电极微观结构与电池效率之间的构效关系;同时,在钝化界面缺陷态、调控界面能带结构等界面工程的协同作用下,优化背界面电学接触性质,调控背界面载流子输运特性;在此基础上,系统研究测试器件的长期稳定性,揭示背界面接触性质影响器件稳定性的内在机制。本项目可为高效稳定钙钛矿太阳能电池技术提供理论依据,促进钙钛矿太阳能电池的产业化进程。

项目摘要

器件稳定性是当前制约钙钛矿太阳能电池进一步发展和产业化的主要瓶颈。近年来,碳电极取代金属电极构筑的碳基钙钛矿太阳能电池在提高器件稳定性方面展现了极大的优势,然而碳电极与钙钛矿/空穴传输层之间存在的背界面接触问题使得碳基钙钛矿太阳能电池的效率仍然偏低。针对这一问题,本项目开展了碳基钙钛矿太阳能电池背界面接触调控及其对器件性能的影响机制研究。首先我们发展了一种具有粘附性的新型柔性碳电极,通过调控碳电极与钙钛矿/空穴传输层之间的界面粘附作用,构建优异的背界面物理接触,并探究了碳电极微观结构与电池效率之间的构效关系。同时,通过钝化界面缺陷态、调控界面能带结构等界面工程进一步优化背界面电学接触性质,调控背界面载流子输运特性,最终获得了光电转换效率20%以上碳基钙钛矿太阳能电池。在此基础上,检测了碳基钙钛矿太阳能器件的长期稳定性,并揭示背界面接触性质影响器件稳定性的内在机制。本项目可为高效稳定钙钛矿太阳能电池技术提供理论依据,促进钙钛矿太阳能电池的产业化进程。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

DOI:10.11862/CJIC.2019.081
发表时间:2019
2

萃取过程中微观到宏观的多尺度超分子组装 --离子液体的特异性功能

萃取过程中微观到宏观的多尺度超分子组装 --离子液体的特异性功能

DOI:10.7538/hhx.2022.yx.2021092
发表时间:2022
3

汽车侧倾运动安全主动悬架LQG控制器设计方法

汽车侧倾运动安全主动悬架LQG控制器设计方法

DOI:
发表时间:2017
4

重大生物事件与化石能源形成演化--兼论地球系统框架下能源学发展

重大生物事件与化石能源形成演化--兼论地球系统框架下能源学发展

DOI:10.11698/PED.2021.03.06
发表时间:2021
5

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

SUMO特异性蛋白酶3通过调控巨噬细胞极化促进磷酸钙诱导的小鼠腹主动脉瘤形成

DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2020.05.001
发表时间:2020

张慧银的其他基金

相似国自然基金

1

界面电子动态对钙钛矿光伏器件性能影响研究

批准号:51473138
批准年份:2014
负责人:李振声
学科分类:E0302
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
2

低成本碳基钙钛矿太阳电池

批准号:61774050
批准年份:2017
负责人:张坚
学科分类:F0403
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
3

全钛基背投式PIN异质结钙钛矿型太阳电池研究

批准号:51472094
批准年份:2014
负责人:吴季怀
学科分类:E0207
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
4

有机卤化铅钙钛矿的表面钝化及对钙钛矿太阳电池性能的影响

批准号:11674324
批准年份:2016
负责人:王时茂
学科分类:A2003
资助金额:66.00
项目类别:面上项目